为了分析ADC输入端对运放输出端造成的影响,我们对SAR-ADC的输入端进行建
模。如图2所示,SAR-ADC的输入端可以等效为一个开关S1连接着一个接地电容CSH ;
在电压采样前,CSH通过开关S2连到电源、电压参考或地来进行预充电,预充电电压值由
你自己的ADC电路决定。电压采样开始的时候,S2打开而S1闭合。当S1闭合的时候,驱
动电路从CSH注入或吸出电荷,而ADC需要一定的时间来采样信号。在这个采样时间里,ADC需要从驱动电路汲取足够的电荷量给CSH,使得系统达到1/2-LSB的精度范围之内。为了使你设计的电路精度达到更高,应该在运放与ADC 之间添加一个电阻RIN和电
容CIN(如上图所示)。CIN的角色是作为一个电荷存储器来为ADC的输入端提供足够的电
荷,而RIN用于避免运放与的CIN直接连接并使得运放工作更加稳定。RIN与CIN的结合至
少要符合ADC 采样时间的要求。最后,我们要选择一个带宽与RINCIN时间常数相匹配的
运算放大器。
首先最重要的是,你需要给采样电容CSH充电足够长的时间使其上的电压达到被采样
电压的±0.5LSB范围内。理论上来说,对12位转换器,充电时间应大于8倍RSW×CSH。考
虑到误差容限,器件参数变动,充电时间应取10~15 倍RSW×CSH。SAR ADC 需要一增益
为± 1V/V 的运放和外接的RIN和CIN电阻/电容对。在采样期间,ADC 利用CIN保持信号
稳定;电阻RIN将运放和ADC负载电容隔离。运放将ADC和高阻信号源隔离,同时方便
在采样阶段对CIN和CSH进行快速充电。
设计这样一个看似简单的电路,应遵循以下方法。CIN 须是银云母(silver mica)电
容或C0G 电容。这些电容能为CSH提供稳定的电压和频率性能。像X7R,Z5U 这样有电
压和频率“记忆”效应的电容,会降低ADC的总谐波失真。另外,CIN应大于20 倍CSH。接
下来再利用ADC 内部电阻,电容决定RIN:最终决定的CIN和RIN时间常数是CSH和RSW
的70%,RIN阻值大小为50Ω
图我传不上去~你要是有什么需要找我要吧……
简单的高通滤波器,主要是为了出去信号中的高频无用分量